商业模式是推动电池回收业务发展的催化剂!

新威研选
2021.12.09 15:47:14

随着新能源汽车爆发式增长,渗透率逐年提高。引起了各界对于动力电池的可持续发展的关注。包括制造动力电池的碳排放以及退役电池的处理问题,是未来业界急切需要解决和完善的重点之一。


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从全球动力电池装机量来看,2021年1-10月,动力电池共装车约118GWh。全年动力电池装车量大约在150GWh。到2025年在600GWh左右,2030年会突破1500GWh。


高速发展同时亦带来了不少问题,电池产量的暴增刺激了原材料周期性涨价,目前不少主要原材料涨价幅度均超过1倍或以上,引发行业对材料资源供应紧张、短缺的局面,不利于行业的长期稳定发展。


从核心材料来看,锂、锰、镍、钴在全球的开采与储藏量来看,锂资源经济可采储量为2100万吨,按平均一辆车100千瓦时算,该资源量可以制造约20亿辆电动汽车。锂资源的储量并不算稀少,只是目前供应量的问题。而锰资源更加非常富余且开采难度不大。但是钴的资源就较为稀有,据资料显示全球可开采储量也就大约710万吨。如按照这个量计算,也只能够做950亿千瓦时电池。所以不少电池制造商,都在积极研发高镍低钴、甚至无钴类型电池。


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除了资源稀少,各种资源的分布不均匀,给材料短缺带来风险。全球锂矿的3/4分布在澳大利亚、南美洲的阿根廷、智利、玻利维亚,钴矿的2/3分布在非洲的刚果、印尼,镍矿的一半依赖于印尼和俄罗斯。


因此,国内发展锂电池,原材料的需求较为被动。近年亦有不少中资企业出海布局或购买优质资源,稳定未来的供应以及行业的话语权。同时,动力电池回收利用亦是不可忽视的一环,能够作为原材料补充的一种有效途径,循环利用可减少生产的能耗和排放,更符合绿色能源的定义。


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数据显示,2020年退役的动力电池达到23GWh,预计未来5-10年将会持续大幅度增长。目前动力电池主要以磷酸铁锂电池和三元锂电池为主,磷酸铁锂电池回收后,主要有两大处理环节,梯次利用以及拆解回收。当容量低于40%的动力电池就要进入到拆解回收环节,两者将最大化动力电池的回收价值及利用率。


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而三元锂动力电池主要的回收处理方法分为两种,第一种是物理修复再生,对只是失去活性锂元素的三元正极材料,直接添加锂元素并通过高温烧结进行修复再生。对于严重容量衰减、表面晶体结构发生改变的正极材料,进行水热处理和短暂的高温烧结再生。第二种是冶金法回收,主要有火法、湿法、生物浸出法三种方式。其中火法耗能高,会产生有价成分损失,且产生有毒有害气体。生物浸出法处理效果差,周期较长,且菌群培养困难。相比之下,湿法具有效率高、运行可靠、能耗低、不产生有毒有害气体等优点,因此应用更普遍。其中,最为合适的处理回收电池方式是物理回收、电池修复和材料再生等创新技术。


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(图为格林美公司的动力电池循环体系)


经济效益是推动回收市场发展的重要动力之一。原材料供应短缺、价格上涨快,让不少电池企业重视回收市场的效益,可起到降本作用。从动力电池企业、材料企业、回收企业等多方合作,形成闭环商业模式,既能做到环保,又有利于企业的成本下降,未来国内的动力电池回收业务将迎来规模级的发展阶段。






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